Строительные машины и оборудование, справочник





Узлы гидропривода. Насосы. Гидроцилиндры. Гидрораспределители. Регулирующая аппаратура

Категория:
   Управление прицепными и навесными машинами


Узлы гидропривода. Насосы. Гидроцилиндры. Гидрораспределители. Регулирующая аппаратура

Принципиальная схема гидравлического управления показана на рис. 47. Гидравлический привод состоит из бака, насоса, гидроцилиндра, распределителя, с золотником, маслопроводов и предохранительного клапана.

В рабочем цилиндре находятся поршень и шток. Движение масла от бака до рабочего цилиндра на схеме обозначено стрелками. На этом пути механическая энергия насоса преобразуется в энергию потока жидкости, а в силовом гидроцилиндре энергия потока жидкости преобразуется в механическую энергию. Основным элементом гидропривода является насос, который может быть шестеренным, радиально роторно-поршневым, аксиально роторно-поршневым, поршневым эксцентриковым, пластинчатым.



Рис. 47. Схема гидравлического управления

Шестеренные насосы условно классифицируют по характеру зацепления, форме зубьев, числу пар роторов, возможности регулирования подачи, степени разгрузки болтов и по ступеням создания рабочего давления. По характеру зацепления различают насосы с наружным и внутренним зацеплением зубьев. В гидроприводах дорожно-строительных машин преимущество получили насосы с наружным зацеплением. По форме зубьев насосы разделяются на насосы с прямыми и винтовыми зубьями (косыми и шевронными). По числу пар роторов насосы разделяются на двухроторные (одна пара шестерен) и многороторные (несколько пар шестерен). По возможности регулирования подачи различают насосы нерегулируемые и регулируемые (изменение подачи достигается осевым смещением одной шестерни относительно другой).

По степени разгрузки болтов, скрепляющих части насоса, различают не разгруженные в осевом направлении и насосы с разгруженными болтами. По ступеням создания рабочего давления различают одно-, и двух- и многоступенчатые насосы. В дорожно-строительных машинах наибольшее распространение получили разгруженные от осевых давлений одноступенчатые нерегулируемые двухроторные шестеренные насосы с внешним зацеплением и прямым зубом.

Шестеренные насосы с расходом до 7—8 дм3/с изготовляют для рабочих давлений 10 МПа и более. Максимальная частота вращения находится в пределах 50—70 я рад/с.

Положительными свойствами шестеренных насосов являются простота их изготовления и эксплуатации, малые габарит и масса, сравнительно высокий КПД, легкость реверсирования, достаточная надежность и долговечность. Отрицательными свойствами являются: наличие полости с защемляемым объемом рабочей жидкости, значительный шум и пульсация потока.

Механический КПД шестеренных насосов равен 85—88%, а объемных — 94—96%. Долговечность насосов с сохранением работоспособности находится в пределах 1500—2000 ч работы.

Радиальные поршневые насосы. Основой радиальных ро-торно-поршневых насосов является вращающаяся кулиса, а также вращающиеся с постоянной угловой скоростью вокруг оси цилиндры. Конструктивной особенностью насоса является наличие ротора с цилиндрическими отверстиями, в которых плунжеры совершают возвратно-поступательное движение. Внутри ротора имеется распределитель жидкости с полостями всасывания и напора. Ротор устанавливается в статоре с эксцентриситетом за один оборот ротора насоса каждый плунжер совершает два хода. В роторе устанавливают шесть или девять плунжеров.

Рис. 48. Аксиально-поршневой агрегат с наклонным блоком цилиндров и торцевым распределителем

Аксиально роторно-поршневые насосы. Аксиально-поршневой насос (рис. 48) может работать в режиме гидромотора. Он состоит из корпуса с неподвижным распределительным устройством 7, вращающегося блока 6, цилиндров с поршнями 5 и вращающегося в подшипниках вала с диском. Шатуны с шаровыми головками соединяют поршни с диском вала. Такой же шатун соединяет блок цилиндров с диском вала. В режиме насоса вращается вал. Наличие угла у между осью вала и блоком цилиндров при вращении вала 6 позволяет поршням 3 совершать возвратно-поступательное движение, всасывая жидкость через одно из окон распределительного диска и нагнетая жидкость в противоположное окно. Изменение угла у достигается поворотом люльки (в которой находится блок цилиндров) относительно вала 2 в цапфах. При Y = 0 производительность насоса равна нулю. При повороте люльки в другую сторону окна распределительного диска меняются ролями и направление циркуляции жидкости в гидросистеме изменяется, что обеспечивает изменение направления вращения гидромоторов. При работе агрегата в режиме гидромотора жидкость под давлением проходит через одно из окон распределительного диска и, попадая в цилиндры, заставляет поршни выдвигаться, образуя тангенциальные силы, поворачивающие блок цилиндров. С помощью шатунов вращение блока передается на вал с диском, а осевые усилия компенсируются радиально-упорными подшипниками вала. При повороте блока цилиндры, поршни которых достигают крайнего положения, последовательно отходят от напорного распределительного диска и соединяются со сливным окном, соединенным с отводящим трубопроводом. Непрерывная’ подача жидкости обеспечивает непрерывное вращение агрегата.

Пластинчатые насосы. Основным рабочим органом является ротор с пластинами. При удалении лопастей от точки с минимальным расстоянием между ротором и корпусом увеличивается объем полости, которая заполняется рабочей жидкостью, поступающей через всасывающие окна. Когда пластины проходят через точку с максимальным расстоянием между ротором и корпусом, пространство между лопастями сокращается и рабочая жидкость поступает в напорные окна. Отечественное машиностроение выпускает пластинчатые насосы с максимальным рабочим давлением 12,5 МПа, с частотой вращения приводного вала 50 я рад/с.

Гидродвигатели вращательного движения (гидромоторы) делятся на низко- и высокомоментные. Классификация гидро-моторов аналогична классификации насосов, т. е. существуют гидромоторы шестеренные, пластинчатые и аксиальные роторно-поршневые.

Низком о ментные гидромоторы требуют высоких крутящих моментов при сравнительно небольших скоростях движения, поэтому в качестве низкомоментных гидромоторов используются нерегулируемые насосы постоянной производительности.

Высокомоментные гидромоторы устанавливают без вспомогательных редукторов. Наибольшее распространение получили радиальные роторно-поршневые высокомоментные гидромоторы многократного действия и с цапфенным распределением. Отечественным машиностроением выпускаются радиальные ротор-но-поршневые высокомоментные гидромоторы с номинальным давлением 10 МПа.

Рис. 49. Гидравлический цилиндр

Гидроцилиндры. В дорожно-строительных машинах для перемещения рабочих органов применяют поршневые гидроцилиндры дву- и одностороннего действия, а также телескопические гидроцилиндры. Гидравлический цилиндр одностороннего действия (рис. 49) состоит из трубы, штока с поршнем, передней и задней крышек, накидных гаек и уплотни-тельных колец. Труба цилиндра имеет на обоих наружных концах резьбу для гаек крепления крышек. Гайки стопорятся с помощью болтов. На цельнокованом штоке с помощью прорезной гайки крепится поршень. На поршне установлены уплотнительные кольца, которые предохраняют от протекания рабочей жидкости из одной полости в другую. В крышках имеются каналы, соединяющие полости цилиндра со сливной и нагнетательной магистралями гидросистемы. Уплотнительные кольца, поджимаемые защитными кольцами, предохраняют утечку рабочей жидкости.

Гидрораспределители. Гидрораспределители предназначены для направления и распределения потоков рабочей жидкости от насоса к соответствующим полостям гидродвигателей (возвратно-поступательного и вращательного действия) и отвода этой жидкости из нерабочих полостей гидродвигателей на слив в бак. Золотниковые гидрораспределители имеют ряд преимуществ перед крановыми и другими типами гидрораспределителей: простота осуществления многопозиционности золотника, малая чувствительность к загрязнению рабочей жидкости, простота изготовления и надежность в действии. Золотниковые гидрораспределители разделяются на двух-, трех- и четырехпозиционные.

Рис. 50. Конструкция предохранительных гидроклапанов простого действия:
а — шариковые; б — конические: 1 — штуцер; 2 — конус; 3 — втулка;, 4 — пружина; 5 — гайка; 6 — колпак; в — золотниковые: 1 — корпус; 2 — пружина; 3 — седло; 4 — шарик; 5 — втулка; 6 — шток; 7 — тяга; 5 — золотник; 9, 10 — гайки

Наибольшее распространение получили трехпозиционные золотниковые распределители, которые могут управлять потоком жидкости в гидроприводах с гидроцилиндрами двустороннего действия или с гидромоторами. В этой схеме рабоча*я жидкость от напорной полости насоса подводится к полостям гидроцилиндра. При присоединении к гидрораспределителю одной из полостей гидроцилиндра рабочая жидкость из канала вытекает через, гидрораспределитель в гидробак. Двухпозиционные золотниковые гидрораспределители предназначены для работы с гидроцилиндрами одностороннего действия.

Регулирующая гидроаппаратура. К регулирующей гидроаппаратуре относятся предохранительные, переливные, разгрузочные и обратные гидроклапаны, а также дроссели, редукционные гидроклапаны и регуляторы потока.

Предохранительные клапаны служат для защиты гидравлической системы от давлений, превышающих допустимые и возникающих в системе по различным причинам. Гидроклапаны классифицируются: по конструктивным признакам на шариковые (рис. 50, а), конические (рис. 50, б), золотниковые (рис. 50, в); по характеру разгрузки — на клапаны простого действия и с серводействием.

Шариковый предохранительный клапан (см. рис. 50, а) имеет штуцер, колпак, контргайку, шарик и пружину. Рабочая жидкость подводится к штуцеру и при давлении в гидросистеме выше максимальной шарик сжимает пружину и жидкость через верхнее отверстие поступает в сливную гидролинию. Аналогичным образом работают конические и золотниковые предохранительные клапаны.

Переливные гидроклапаны предназначены для перепуска жидкости из напорной линии в сливную при резком изменении нагрузки и представляют собой два спаренных предохранительных гидроклапана шарикового или конического типа, встроенных в общий корпус.

Разгрузочные гидроклапаны применяют для разгрузки системы при запертом положении гидрораспределителя. Обратные гидроклапаны обеспечивают пропуск рабочей жидкости только в одном направлении.

Редукционные гидроклапаны представляют собой автоматически действующие дроссели и служат для ограничения поступления жидкости к исполнительному органу (гидроцилиндру, гидромотору) с целью регулирования скорости его движения.

К прочему гидрооборудованию и устройствам относятся гидроаккумуляторы, фильтры, гидробаки, гидроусилители и синхронизаторы движения исполнительных органов.

Читать далее:

Категория: - Управление прицепными и навесными машинами

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины